Агрегат для подпочвенного орошения

 

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в агрегатах для подпочвенного орошения или введения растворов удобрений, гербицидов. Сущность изобретения: агрегат включает самоходную тележку 1 с рабочими органами для внесения жидкостей в почву, резервуар 6 с центробежным насосом 7 для подачи воды и водных растворов удобрений в каналы рабочих органов, плунжерный насос 9 с обратными клапанами 8 на всасывающей и нагнетательной линиях. При этом нагнетательный патрубок насоса 7 подсоединен через клапан 8 с нагнетательным патрубком насоса 9 и с его всасывающим патрубком. Комбинированная система подключения насосов обеспечивает как непрерывную их работу, так и прерывистую подачу жидкости в корнеобитаемый слой почвы. 5 ил.

Изобретение относится к механизации процессов сельскохозяйственного производства и предназначено для подпочвенного введения через сопла воды, растворов удобрений, гербицидов и тому подобных веществ для повышения урожайности, сокращения расхода воды на орошение, увеличения равномерности орошения почв с повышенными уклонами, сохранения плодородия почвы и упрощения технических средств для реализации.

Известен агрегат для подпочвенного орошения, включающий стойку с закрепленными на ней плоскорежущими лапами с трубопроводами, выпускные концы которых расположены в подлаповом пространстве и обращены к задним обрезам плоскорежущих лап, выпускные концы трубопроводов выполнены с продольными каналами, поперечные сечения которых имеют форму элементов, сопряженных между собой эллиптическими кривыми, ширина каналов постепенно увеличивается к заднему обрезу плоскорежущих лап с постепенно уменьшающейся их высотой.

Недостатком известного агрегата является ограниченность распределения орошающей воды или жидких удобрений, распределяющихся только в борозды, создаваемые плоскорезными лапами, и не распределяющихся в корнеобитаемый слой почвы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является агрегат для подпочвенного орошения, включающий самоходную тележку с рабочими органами для внесения воды или водных растворов удобрений в почву в виде стоек с плоскорежущими лапами и каналами, с закрепленными в передней части ножами перпендикулярно к подошвам плоскорежущих лап, на самоходной тележке установлены резервуар, центробежный насос для подачи воды или водных растворов удобрений в каналы рабочих органов, запорные и обратные клапаны на линии подачи воды и водных растворов удобрений из резервуара в каналы рабочих органов для обеспечения увеличения давления при подаче в почву.

Недостатком известного агрегата является то, что он обеспечивает подачу воды растворов во вспаханную часть почвы и не может обеспечивать подачу воды и водных растворов удобрений в невспаханную почву, что не обеспечивает эффективное и экономическое подпочвенное орошение.

Цель изобретения повышение эффективности и экономичности подпочвенного орошения пастбищ и безотвальной пахоты.

Поставленная цель достигается тем, что агрегат для подпочвенного орошения, включающий самоходную тележку с рабочими органами для внесения воды или водных растворов удобрений в почву в виде стоек с плоскорежущими лапами и каналами, с закрепленными в передней части ножами перпендикулярно к подошве плоскорежущих лап, на самоходной тележке установлены резервуар, центробежный насос для подачи воды и водных резервуаров удобрений в каналы рабочих органов, снабжен плунжерным насосом, при этом нагнетательный патрубок центробежного насоса подсоединен через обратный клапан с нагнетательным патрубком плунжерного насоса и с всасывающим патрубком плунжерного насоса, к соединительным каналам подсоединены форсунки, оси которых направлены в обе стороны в горизонтальной плоскости по направлению движения самоходной тележки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый агрегат; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 схема потоков воды и водных растворов агрегата для подпочвенного орошения.

Агрегат для подпочвенного орошения содержит самоходную тележку 1 с рабочими органами в виде ножевидных стоек 2 с плоскорезными лампами 3, расположенными поперек продольной оси самоходной тележки 1, соединительные каналы 4 рабочих органов, соединенные с форсунками 5, направленными горизонтально в обе стороны поперек направления движения тележки 1, резервуар 6 для воды или водных растворов удобрений, центробежный насос 7 для подачи воды и водных растворов из резервуара 6 в каналы 4 рабочих органов через обратный клапан 8 и во всасывающий патрубок плунжерного насоса 9, причем нагнетательный патрубок центробежного насоса 7 соединен с нагнетательным патрубком плунжерного насоса посредством обратного канала 8, обеспечивающего прохождение жидкости из нагнетательного трубопровода центробежного насоса 7 в нагнетательный трубопровод плунжерного насоса 9, и не позволяющие прохождение жидкости из нагнетательного трубопровода плунжерного насоса 9 в нагнетательный трубопровод центробежного насоса 7. Комбинированная система подключения центробежного 7 и плунжерного 9 насосов позволяет обеспечивать непрерывную работу системы из двух насосов и прерывистую подачу жидкости в корнеобитаемый слой через твердые слои целинной почвы.

Агрегат для подпочвенного орошения работает следующим образом.

Самоходная тележка 1 с резервуаром 6, наполненным водой или водными растворами удобрений, выводится на поле для подпочвенного орошения, с помощью гидроцилиндра рабочие органы в виде ножевидных стоек 2 с плоскорезными лапами 3, соединительными каналами 4 и форсунками 5 спускаются и заглубляются в почву на уровень почвообитаемого слоя растений и включается прямая передача привода самоходной тележки 1, центробежный 7 и плунжерный 9 насосы, которые подают воду или водные растворы удобрений из резервуара 6 по соединительным каналам 4 через форсунки 5 в горизонтальной плоскости в корнеобитаемый слой растений, при этом происходит импульсная подача жидкости через форсунки 5 в горизонтальной плоскости по обе стороны от плоскорезных лап 3, в результате импульсной подачи жидкости плунжерным насосом 9 жидкость способна проникать через слой твердой почвы и разрыхлять ее, способствуя проникновение жидкости при подаче ее центробежным насосом при меньшем давлении, так как при совместной работе центробежного и плунжерного насосов по комбинированной схеме в период подачи плунжерным насосом 9 обеспечивается высокое импульсное давление и малая производительность, а в период подачи центробежного насоса 7 обеспечивается высокая производительность и малый перепад давления, что в совокупности обеспечивает периодически высокий перепад давления для разрыхления твердой почвы и высокую производительность для подачи жидкости в корнеобитаемый слой. Как видно из схемы центробежный насос 7 непрерывно подает жидкость из резервуара 6 во всасывающий трубопровод плунжерного насоса 9 в период всасывания плунжерного насоса 9. Одновременно центробежный насос 7 подает жидкость из резервуара 6 в соединительные каналы 4 и далее в форсунки 5 через обратный клапан 8, который будет открыт только тогда, когда плунжерный насос 9 будет совершать период всасывания, так как в период нагнетания плунжерного насоса 9 обратный клапан 8 будет закрыт ввиду того, что давление, создаваемое плунжерным насосом 9, намного превосходит давление, создаваемое центробежным насосом 7. В период нагнетания плунжерного насоса 9 обратный клапан 8 будет закрыт и жидкость будет подаваться плунжерным насосом 9 в форсунки 5, а подача центробежного насоса 7 будет равна нулю. Таким образом, работа центробежного 7 и плунжерного 9 насосов по предлагаемой схеме обеспечивает прерывистую импульсную подачу жидкости в почву с переменным давлением и переменной производительностью, что создает условия образования гидравлических ударов, обладающих разрушительной силой при преодолении гидравлических сопротивлений в виде участков твердой почвы. Комбинированная схема работа центробежного 7 и плунжерного 9 насосов характеризуется импульсной подачей с резким перепадом давления и изменением производительности, что является благоприятными параметрами для экономического и эффективного подпочвенного орошения, так как при этом жидкость практически не попадает на поверхность почвы, что определяет экономное расходование воды.

В зависимости от конкретных условий агрегат может работать в режимах непрерывного движения при различных скоростях, а также с периодическими остановками для подпочвенного орошения с особенно твердой почвой.

Агрегат для подпочвенного орошения может быть использован для орошения пастбищ, а также при безотвальной обработке почвы или почв с повышенным уклоном.

Технические преимущества предлагаемого агрегата для подпочвенного орошения по сравнению с прототипом заключаются в простоте конструкции рабочих элементов агрегата с использованием оригинальной схемы соединения центробежного и плунжерного насосов, обеспечивающих импульсную подачу жидкости в широких диапазонах изменения давления и производительности в корнеобитаемый слой растений.

Общественно полезные преимущества предлагаемого агрегата для подпочвенного орошения, вытекающие из технических преимуществ по сравнению с прототипом, заключаются в подпочвенном орошении почвы без ее механического взрыхления с использованием импульсного ввода тонкой струи в почву и проникающего и разрушающего действия струи под действием гидравлического удара.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого агрегата для подпочвенного орошения по сравнению с прототипом может быть обеспечен за счет обеспечения только подпочвенного орошения без поступления воды или растворов удобрений на поверхность почвы, за счет уменьшения затрат энергии при обеспечении орошения по схеме с центробежным и плунжерным насосами, за счет эффективного и равномерного подпочвенного орошения корнеобитаемого слоя и за счет исключения энергетических затрат на вспашку и разрыхление почвы и при более высоких урожаях в результате проведенного подпочвенного орошения.

Внедрение предлагаемого агрегата для подпочвенного орошения планируется в 1993-1995 г.г. в засушливых предгорных хозяйствах Краснодарского края на основе технологических и технико-экономических расчетов, выполненных в лаборатории процессов и аппаратов химической технологии кафедры ТОПП Краснодарского политехнического института и согласования их с заинтересованными хозяйствами.

Формула изобретения

АГРЕГАТ ДЛЯ ПОДПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ, включающий самоходную тележку с рабочими органами для внесения жидкости в почву в виде стоек с плоскорежущими лапами и каналами и закрепленными в передней части перпендикулярно подошвам лап ножами, резервуаром и центробежным насосом для подачи жидкости в каналы стоек рабочих органов, отличающийся тем, что агрегат снабжен плунжерным насосом, соединенным последовательно параллельно с центробежным насосом так, что нагнетательный трубопровод центробежного насоса подключен к всасывающему и нагнетательному патрубкам плунжерного насоса, причем к последнему - через обратный клапан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5